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Temperierte Ellipsometriemesszelle

Dr. W. Jenschke,  V. Körber,  R, Schulze

Beschreibung

Für mehrere Ellipsometer unterschiedlicher Hersteller wurde ein mittels Peltierelement beheizbarer Objektträger gebaut, der das Messobjekt im Bereich 0 ... 60 °C aufheizen bzw. abkühlen kann. Mit dieser Temperierung können temperaturabhängig Änderungen von Schichtdicken dünner auf einem Substratträger (Siliziumwaver) aufgebrachter Schichten untersucht werden. Die Ansteuerung des Peltierelementes erfolgt mittels eines speziellen Steuergerätes, das mit einem Temperaturregler Dicon 500 der Firma Jumo ausgerüstet ist. Mit der speziell für diese Aufgabe entwickelten Softwareapplikation können freiprogrammierbare Temperaturverläufe realisiert werden. Die Software fungiert gleichzeitig als Master für die Gerätesoftware zur Steuerung der Ellipsometer und der Messwerterfassung. Die Kommunikation zwischen dem Temperatursteuerprogramm und dem jeweiligen Ellipsometersteuerprogramm erfolgt über verschiedene Mechanismen von DDE-Verbindungen über TCP/IP-Protokoll bis zu Hardwareansteuerungen. Die an den einzelnen Ellipsometern gewonnenen Messergebnisse werden vom Temperatursteuerprogramm  übernommen und gemeinsam mit den Temperaturmesswerten abgespeichert. Das Besondere der Temperaturreglung besteht darin, dass der Temperaturregler das Peltierelement nach der am Peltierelement gemessenen Temperatur regelt, die Software aber die Sollwertvorgabe für den Regler so gestaltet, dass die gewünschte Temperatur am Messobjekt eingestellt wird.

Technische Daten

Peltierelement: 15,4 V, 4,6 A, 41 W
Regler: Dicon 500 von Jumo
Heizungssteuergerät:  Spezialanfertigung der Firma Wünschmann Mess- und Regeltechnik OHG
Messwerterfassung und Heizungssteuerung: externe Multifunktionsmesskarte KUSB 3108 von Keithley Instruments oder DT 9804 von Data Translation
Software: mit TestPoint erstellte Applikation  „Peltierreg.tst“

Messplatzkomponenten